النيتروجين الصلب

📅 آخر تحديث: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٤ أغسطس ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 7 صور
الموسوعة الحرة
النيتروجين الصلب في سهول سبوتنيك بلانيتيا على كوكب بلوتو بجوار جبال الجليد المائي.

النيتروجين الصلب هو عدد من الأشكال الصلبة لعنصر النيتروجين ، وقد رُصد لأول مرة عام 1884. يُعد النيتروجين الصلب موضوعًا رئيسيًا للبحث الأكاديمي، إلا أن النيتروجين الصلب في درجات حرارة وضغوط منخفضة يُشكل مكونًا أساسيًا للأجرام في النظام الشمسي الخارجي ، بينما يُعتبر النيتروجين الصلب في درجات حرارة وضغوط عالية مادة متفجرة قوية، ذات كثافة طاقة أعلى من أي مادة أخرى غير نووية. [ 1 ]

جيل

لاحظ كارول أولسزوسكي النيتروجين الصلب لأول مرة عام 1884، وذلك عن طريق تسييل الهيدروجين أولاً باستخدام النيتروجين السائل المتبخر ، ثم السماح للهيدروجين السائل بتجميد النيتروجين. [ 2 ] ومن خلال تبخير البخار من النيتروجين الصلب، تمكن أولسزوسكي أيضاً من توليد درجة حرارة منخفضة للغاية48  ألف ، وهو رقم قياسي عالمي في ذلك الوقت. [ 3 ]

تتبع التقنيات الحديثة عادةً نهجًا مشابهًا: يُصنع النيتروجين الصلب عادةً في المختبر عن طريق تبخير النيتروجين السائل في الفراغ. وتكون المادة الصلبة الناتجة مسامية. [ 4 ]

حدوث في الطبيعة

يشكل النيتروجين الصلب جزءًا كبيرًا من سطح بلوتو (حيث يختلط مع أول أكسيد الكربون والميثان الصلبين ) وقمر نبتون تريتون . وقد رُصد النيتروجين الصلب مباشرةً على بلوتو لأول مرة في يوليو 2015 بواسطة مسبار الفضاء نيو هورايزونز ، وعلى تريتون بواسطة مسبار الفضاء فوياجر 2 في أغسطس 1989. [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]

يُغطى جزء كبير من سطح تريتون بالشكل السداسي للنيتروجين الصلب (طور البلورة β)، والذي يمكن رؤيته كشريط أخضر مزرق حول خط الاستواء في هذه الصورة الفسيفسائية الملونة الاصطناعية.

حتى في درجات الحرارة المنخفضة، يتميز النيتروجين الصلب بتقلباته العالية، إذ يمكن أن يتسامى مكونًا غلافًا جويًا، أو يتكثف عائدًا إلى صقيع نيتروجيني. وبالمقارنة مع المواد الأخرى، يفقد النيتروجين الصلب تماسكه عند الضغوط المنخفضة، ويتدفق على شكل أنهار جليدية عند تراكمه. ومع ذلك، فإن كثافته أعلى من كثافة جليد الماء، لذا فإن قوى الطفو ستنقل كتل جليد الماء بشكل طبيعي نحو السطح. وبالفعل، رصدت مركبة " نيو هورايزونز " جليد ماء "عائمًا" فوق جليد نيتروجيني على سطح بلوتو. [ 5 ]

على كوكب تريتون، يتخذ النيتروجين الصلب شكل بلورات جليدية وطبقة شفافة من جليد النيتروجين المُلدَّن ، تُعرف غالبًا باسم "الطبقة الزجاجية". [ 7 ] رصدت المركبة الفضائية فوياجر 2 انبعاثات غاز النيتروجين من المناطق شبه القطبية المحيطة بالغطاء الجليدي القطبي الجنوبي لتريتون. [ 8 ] يُحتمل أن يكون تفسير هذه الظاهرة هو أن أشعة الشمس تخترق طبقة جليد النيتروجين الشفافة، مُسخِّنةً الطبقات التي تحتها. يتسامى النيتروجين وينفجر في النهاية عبر ثقوب في الطبقة العليا، حاملًا معه الغبار ومُخلِّفًا خطوطًا داكنة.

التحولات إلى الأشكال المتآصلة السائلة

الذوبان

عند الضغط الجوي القياسي، تكون درجة انصهار النيتروجين (N2 ) هي63.23  ألف . [ 9 ]

ومثل معظم المواد، ينصهر النيتروجين عند درجة حرارة أعلى مع زيادة الضغط المحيط حتىعند ضغط 50  جيجا باسكال ، يُتوقع أن يبدأ النيتروجين السائل في التبلمر . [ 10 ] [ 11 ] ضمن هذه المنطقة، ترتفع درجة الانصهار بمعدل يقارب190  كيلوجول/جيجا باسكال . [ 10 ] أعلاهعند ضغط 50  جيجا باسكال ، تنخفض درجة الانصهار. [ 11 ]

نقاط الانصهار المرصودة لـ N2 [ 10 ]
الضغط ( جيجا باسكال )درجة الحرارة ( كلفن )
2.8308
4368
7484
501920
71 [ 11 ]1400

التسامي

للنيتروجين نقطة ثلاثية عند63.14 ± 0.06  كلفن و0.1255 ± 0.0005  بار ؛ تحت هذا الضغط، يتسامى النيتروجين الصلب مباشرةً إلى غاز. [ 12 ] عند هذه الضغوط المنخفضة، يوجد النيتروجين في شكلين متآصلين معروفين فقط: نيتروجين ألفا (أقل من35  كلفن ) ونيتروجين بيتا (35-63  كلفن ). قياسات ضغط البخار منتشير القيم من 20 إلى 63  كلفن إلى الصيغ التجريبية التالية : [ 12 ]

ln⁡(Pفرعي1 حاجِز)=12.40-807.4 كتي-3926 ك2تي2+6.297⋅104 ك3تي3-4.633⋅105 ك4تي4+1.325⋅106 ك5تي5(α){\displaystyle \ln {\left({\frac {P_{\text{subl}}}{1{\text{ bar}}}}\right)}=12.40-{\frac {807.4{\text{ K}}}{T}}-{\frac {3926{\text{ K}}^{2}}{T^{2}}}+{\frac {6.297\cdot 10^{4}{\text{ K}}^{3}}{T^{3}}}-{\frac {4.633\cdot 10^{5}{\text{ K}}^{4}}{T^{4}}}+{\frac {1.325\cdot 10^{6}{\text{ K}}^{5}}{T^{5}}}\quad \quad \quad (\alpha )}ln⁡(Pفرعي1 حاجِز)=8.514-458.4 كتي-19870 ك2تي2+4.800⋅105 ك3تي3-4.524⋅106 ك4تي4(β){\displaystyle \ln {\left({\frac {P_{\text{subl}}}{1{\text{ bar}}}}\right)}=8.514-{\frac {458.4{\text{ K}}}{T}}-{\frac {19870{\text{ K}}^{2}}{T^{2}}}+{\frac {4.800\cdot 10^{5}{\text{ K}}^{3}}{T^{3}}}-{\frac {4.524\cdot 10^{6}{\text{ K}}^{4}}{T^{4}}}\quad \quad \quad (\beta )}

الذوبان في المبردات الشائعة

النيتروجين الصلب قابل للذوبان بشكل طفيف في الهيدروجين السائل . بناءً على الذوبانية في الهيدروجين الغازي عند درجة حرارة 60-75 كلفن ، [ 13 ] وقدّر سيدال وآخرون أن الهيدروجين السائل عند درجة حرارة يمكن أن يذوب 15 كيلو كالوري(1–10) × 10 10  (جزيء N 2 )/سم 3 . [ 14 ] عند درجة غليان الهيدروجين مع فائض من النيتروجين الصلب، يكون الكسر المولي المذاب 10 −8 . عند15  ضغط جوي و عند درجة حرارة 32.5 كلفن (أقل بقليل من درجة غليان الهيدروجين عند هذا الضغط)، يكون الحد الأقصى للتركيز المولي للنيتروجين المذاب هو7.0 × 10⁻⁶ . [ 15 ] يمتزج النيتروجين والأكسجين في الحالة السائلة، لكنهما ينفصلان في الحالة الصلبة. لذا، يتجمد النيتروجين الزائد (الذي ينصهر عند 63 كلفن) أو الأكسجين الزائد (الذي ينصهر عند 55 كلفن) أولًا، ويتجمد الهواء السائل المتجانس عند 50 كلفن . [ 16 ]

البنية البلورية

بلورات ثنائي النيتروجين

في ظل الضغوط المحيطة والمعتدلة، يشكل النيتروجين جزيئات N2 ؛ وفي درجات الحرارة المنخفضة، تكفي قوى تشتت لندن لتصلب هذه الجزيئات. [ 17 ]

α و β

يسمح النيتروجين الصلب بوجود طورين عند الضغط المحيط: نيتروجين ألفا ونيتروجين بيتا.

أقلعند درجة حرارة 35.6  كلفن ، يتخذ النيتروجين بنية مكعبة ذات زمرة فراغية Pa 3؛ وتقع جزيئات N2 على الأقطار الجسمية لمكعب وحدة الخلية. عند درجات الحرارة المنخفضة ، يمكن ضغط الطور α إلى3500  ضغط جوي قبل أن يتغير (إلى γ)، ومع ارتفاع درجة الحرارة فوقعند درجة حرارة 20  كلفن ، يرتفع هذا الضغط إلى حوالي4500  ضغط جوي .21  ألف ، أبعاد الخلية الأولية هي5.667  أنغستروم ، تتناقص إلى5.433  أنغستروم تحت3785  بار . [ 10 ] [ 18 ]

فوقعند درجة حرارة 35.6  كلفن (حتى انصهاره)، يتخذ النيتروجين بنية سداسية متراصة ، بنسبة وحدة الخلية c ⁄ a ≈ 1.633 = √ 8 ⁄ 3. تميل جزيئات النيتروجين بشكل عشوائي بزاوية55 درجة ، بسبب التفاعل القوي بين رباعي الأقطاب . عند45  كلفن، الخلية الأولية لها a =4.050  أنغستروم و c =6.604  أنغستروم ، لكنها تتقلص عند4125  ضغط جوي49  ألف إلى أ =3.861  أنغستروم و c =6.265  أنغستروم . عند الضغوط العالية، لا يُظهر c ⁄ a أي تغير يُذكر. [ 10 ] [ 18 ]

γ

يوجد الشكل الرباعي γ عند درجات حرارة منخفضة أقل من44.5  كلفن وضغوط حول0.3-3  جيجا باسكال تحدث النقطة الثلاثية α/β/γ 2 عند0.47  جيجا باسكال و44.5  كلفن . يُظهر تكوين ثنائي النيتروجين γ تأثيرًا نظائريًا كبيرًا : عند20  K ، يتحول النظير 15 N إلى الشكل γ عند ضغط أقل بمقدار 400 ضغط جوي (0.041 جيجا باسكال) من النيتروجين الطبيعي.  

المجموعة الفراغية للطور γ هي P 4 2 / mnm .20  ألف وعند ضغط 4000  بار ، تكون ثوابت الشبكة للخلية الأولية a =3.957  أنغستروم و c =5.109  أنغستروم .

تترتب جزيئات النيتروجين نفسها في نمط P 4 2 / mnm f [ ملاحظة 1 ] وتتخذ شكل كروي ممدود ذي بُعد طويل4.34  أنغستروم والقطر3.39  أنغستروم . [ ملاحظة 2 ] يمكن للجزيئات أن تهتز حتى10 درجات على المستوى ab ، وحتى15 درجة في اتجاه المحور ج . [ 10 ] [ 18 ]

δ، δ loc ، و ε

عند الضغط العالي (ولكن في درجة حرارة الغرفة)، يتخذ النيتروجين الجزيئي الشكل المكعب δ، مع المجموعة الفراغية pm 3 n وثماني جزيئات لكل وحدة خلية. تسمح هذه المرحلة بثابت شبكي قدره6.164  أنغستروم (عند300  ألف و4.9  جيجا باسكال ). [ 19 ] يمتلك δ- N2 نقطتين ثلاثيتين. تقع النقطة الثلاثية (δ-N2 ، β -N2، سائل ) في مكان ما حول8-10  جيجا باسكال و555–578  كلفن . [ 10 ] تحدث النقطة الثلاثية (δ- N2 ، β- N2 ، γ- N2 ) عند2.3  جيجا باسكال و150  ألف . [ 19 ]

داخل خلايا الشبكة، تتخذ الجزيئات نفسها اتجاهات غير منتظمة، [ 20 ] ولكن زيادة الضغط تُسبب انتقالًا طوريًا إلى طور مختلف قليلًا، δ loc ، حيث تنتظم اتجاهات الجزيئات تدريجيًا، وهو تمييز لا يُمكن رؤيته إلا من خلال مطيافية رامان . [ 21 ] عند ضغط عالٍ (تقريبًا عند ضغط يتراوح بين 2 و13 جيجا باسكال ودرجة حرارة منخفضة، [ ملاحظة 3 ] تتخذ جزيئات النيتروجين اتجاهًا منتظمًا تمامًا في الطور المعيني ε، الذي يتبع المجموعة الفراغية R3c . [ 10 ] [ 20 ] [ 23 ] أبعاد الخلية هي a =8.02  أنغستروم ، b =8.02  أنغستروم ، ج =11.104  أنغستروم ، α = β =90° ، γ =120 درجة ، حجم618.5  Å 3 ، Z = 24 . [ 24 ]

يمكن للهيليوم المذاب أن يثبت ε- N2 عند درجات حرارة أعلى أو ضغوط أقل من تحوله إلى δ- N2 ( انظر § المواد ذات الصلة ). [ 20 ] 

ζ

فوق عند ضغط 60 جيجا باسكال ، يتحول ε- N2 إلى طور أحادي الميل يُرمز له بـ ζ- N2 . لا يوجد انقطاع ملحوظ في حجم الجزيء الواحد بين ε- N2 و ζ- N2 . بنية ζ- N2 مشابهة جدًا لبنية ε- N2 ، مع اختلافات طفيفة فقط في اتجاه الجزيئات. يتبنى ζ- N2 المجموعة الفراغية أحادية الميل C2 / c ، وله ثوابت شبكية a =7.580  أنغستروم ، b =6.635  أنغستروم ، ج =5.018  أنغستروم و β =97.64 درجة مع ستة عشر جزيئًا لكل وحدة خلية. [ 25 ]

θ و ι

يؤدي المزيد من الضغط والتسخين إلى إنتاج طورين بلوريين من النيتروجين مع استقرار شبه مفاجئ. [ 26 ]

طور ζ- N2 مضغوط إلى95  جيجا باسكال ثم يتم تسخينه إلى أكثر من ينتج عن درجة حرارة 600 كلفن بنية شفافة بشكل موحد تسمى نيتروجين ثيتا. [ 26 ]

يمكن الوصول إلى طور ι عن طريق تسخين ε- N2 تحت ضغط متساوي إلى750  ألف عند65  جيجا باسكال أو تخفيف الضغط متساوي الحرارة لـ θ- N 2 إلى69  جيجا باسكال عند850  كلفن . [ 27 ] يتميز التركيب البلوري لـ ι- N2 بشبكة أحادية الميل بدائية بأبعاد وحدة الخلية التالية: a =9.899(2)  Å ، b =8.863(2)  Å ، c =8.726(2)  أنغستروم و β =91.64(3) درجة عند56  جيجا باسكال ودرجة حرارة الغرفة. المجموعة الفراغية هي P 2 1 / c وتحتوي وحدة الخلية على 48 جزيئًا من N 2 مرتبة في بنية طبقية. [ 28 ]

عند تخفيف الضغط، لا يعود θ- N2 إلى ε- N2 إلا عند حوالي30  جيجا باسكال ؛ يتحول ι- N2 إلى ε- N2 عندما ينخفض ​​الضغط إلى ما دون 30 جيجا باسكال تقريبًا23  جيجا باسكال . [ 26 ]

النيتروجين "الفوسفور الأسود"

عند ضغط النيتروجين إلى ضغوط من120-180  جيجا باسكال ودرجات حرارة أعلىعند درجة حرارة 4000  درجة مئوية ، [ 29 ] [ 30 ] يتخذ النيتروجين بنية بلورية ("bp-N") مطابقة لبنية الفوسفور الأسود (معيني قائم، المجموعة الفراغية Cmce ). [ 31 ] ومثل الفوسفور الأسود، يُعدّ bp-N موصلاً كهربائياً. [ 32 ] يتوافق وجود بنية bp-N مع سلوك عناصر البنيكتوجين الأثقل ، ويؤكد الاتجاه السائد بأن العناصر عند الضغط العالي تتخذ نفس البنى التي تتخذها نظائرها الأثقل عند الضغوط المنخفضة. [ 33 ]

بلورات الأوليغومر

نيتروجين بوليمري ذو طبقات سداسية

تم تصنيع النيتروجين البوليمري ذو الطبقات السداسية (HLP-N) تجريبياً في244  جيجا باسكال و3300  كلفن . يتخذ شكل خلية وحدة رباعية ( P 4 2 bc ) حيث تشكل ذرات النيتروجين المرتبطة بروابط أحادية طبقتين من سداسيات N6 المترابطة . يُعدّ HPL-N شبه مستقر حتى ضغط 66 جيجا باسكال على الأقل . [ 34 ]

الأشكال الخطية (N 6 و N 8 )

تم التنبؤ بالخطية N 8 ، باعتبارها متصاوغ EEE' (جميعها متحولة ) [ 35 ]

يؤدي تحلل أزيد الهيدرازينيوم تحت ضغط عالٍ ودرجة حرارة منخفضة إلى إنتاج مادة صلبة جزيئية تتكون من سلاسل خطية من 8 ذرات نيتروجين ( N≡N⁺⁻N⁻⁻N = N⁻N⁻⁻N⁺≡N ) . تشير المحاكاة إلى أن N₈ مستقر عند درجات حرارة وضغوط منخفضة (< 20 جيجا باسكال)؛ عمليًا، يتحلل N₈ المذكور إلى الشكل المتآصل ε عند ضغط أقل من 25 جيجا باسكال، ولكن تبقى بقايا منه عند ضغوط منخفضة تصل إلى 3 جيجا باسكال. [ 35 ] [ 36 ]

N الخطي 6 كما تم التنبؤ به في عام 2016 [ 37 ]

تنبأت تحليلات نظرية أُجريت عام 2016 بوجود شكل متآصل مماثل بست ذرات نيتروجين في الظروف المحيطة. [ 37 ] نُشرت عملية تخليق المركب C2h - N6 عام 2025 ، وهو مستقر عند درجة حرارة النيتروجين السائل والضغط الجوي. [ 38 ]

الأشكال المتآصلة غير المتبلورة والشبكية

تُظهر الأشكال غير الجزيئية للنيتروجين الصلب أعلى كثافة طاقة غير نووية معروفة. [ 1 ]

μ

عندما يتم ضغط طور ζ-N 2 عند درجة حرارة الغرفةعند ضغط 150  جيجا باسكال ، يتم إنتاج شكل غير متبلور. [ 1 ] هذا شبه موصل ذو فجوة طاقة ضيقة، ويُطلق عليه اسم الطور μ. تم الوصول بالطور μ إلى الضغط الجوي عن طريق تبريده أولاً إلى100  ألف . [ 39 ]

η

إن η-N هو شكل غير متبلور شبه موصل من النيتروجين. ويتشكل عند ضغوط تقارب80-270  جيجا باسكال ودرجات الحرارة10-510  كلفن . يظهر باللون الأسود عند انعكاس الضوء، ولكنه ينقل بعض الضوء الأحمر أو الأصفر. وفي نطاق الأشعة تحت الحمراء، توجد حزمة امتصاص حول1700  سم⁻¹ . تحت ضغط أعلى يبلغ تقريبًاعند ضغط 280  جيجا باسكال ، تنغلق فجوة النطاق ويصبح النيتروجين من نوع إيتا معدنًا. [ 40 ]

مكعب معكوس

عند ضغوط أعلى من110  جيجا باسكال ودرجات حرارة حولعند درجة حرارة 2000  كلفن ، يشكل النيتروجين مادة صلبة شبكية ، مرتبطة بروابط تساهمية في بنية مكعبة ملتوية ، ويُرمز لها اختصارًا بـ cg-N. ينتمي الشكل المكعب الملتوي إلى المجموعة الفراغية I 2 1 3. يبلغ طول ضلع كل وحدة خلية 2000 كلفن.يبلغ طولها 3.805  أنغستروم ، وتحتوي على ثماني ذرات نيتروجين. [ 23 ] تتكون شبكة cg-N من حلقات متصلة من ذرات النيتروجين؛ وتكون زوايا الروابط عند كل ذرة قريبة جدًا من الزوايا الرباعية الأوجه. ويتم تحديد مواقع أزواج الإلكترونات الحرة بحيث يتم تقليل تداخلها إلى أدنى حد. [ 39 ]

يُتوقع أن يكون للبنية المكعبة-المائلة للنيتروجين أطوال روابط تبلغ 1.40  أنغستروم، وزوايا روابط تبلغ 114.0 درجة، وزوايا ثنائية السطوح تبلغ -106.8 درجة. يشير مصطلح "مائل" إلى الزوايا ثنائية السطوح الفردية؛ فإذا كانت 0 درجة، تُسمى البنية "متجاورة" ، وإذا كانت 180 درجة، تُسمى " متباعدة" . ترتبط الزاوية ثنائية السطوح Φ بزاوية الرابطة θ بالعلاقة: sec(Φ) = sec(θ) - 1. كما تُحدد إحداثيات ذرة واحدة في وحدة الخلية عند x,x,x زاوية الرابطة بالعلاقة: cos(θ) = x(x-1/4)/(x² + (x-1/4) ² ). [ 41 ]

جميع الروابط في cg-N لها نفس الطول:1.346  أنغستروم عند115  جيجا باسكال . [ 1 ] [ 42 ] يشير هذا إلى أن جميع الروابط لها نفس الرتبة : رابطة واحدة تحمل4.94  إلكترون فولت/ذرة . في المقابل، لا تحمل الرابطة الثلاثية في غاز النيتروجين سوىتبلغ طاقة ذرة النيتروجين المكعب-المائل 0.83  إلكترون فولت ، مما يجعل تحوله إلى الحالة الغازية عمليةً تنطوي على إطلاق طاقة هائلة، تفوق أي تفاعل غير نووي آخر. [ 1 ] [ 43 ] لهذا السبب، يُجرى البحث حاليًا في استخدام النيتروجين المكعب-المائل في المتفجرات ووقود الصواريخ. [ 1 ] وتختلف تقديرات كثافة طاقته، حيث تتنبأ المحاكاة بقيم معينة.من المتوقع أن تتراوح القيمة بين 10 و33  كيلوجول/غرام ، وهو ماكثافة الطاقة 160%–300% من كثافة الطاقة لـ HMX . [ 44 ] [ 45 ]

يتميز cg-N أيضاً بصلابة عالية ومعامل حجمي يبلغ حوالي298  جيجا باسكال ، وهو مشابه للألماس. [ 42 ]

بولي-ن

تم التنبؤ بوجود نيتروجين صلب شبكي آخر يُسمى بولي-N ويُختصر بـ pN في عام 2006. [ 23 ] ينتمي pN إلى المجموعة الفراغية C 2/ c ، وأبعاد الخلية a = 5.49  Å، β = 87.68°. وتشير التوقعات النظرية إلى وجود أشكال بوليمرية أخرى عند ضغوط أعلى، كما يُتوقع وجود شكل معدني إذا كان الضغط مرتفعًا بدرجة كافية. [ 46 ]

آحرون

وتسمى المراحل الأخرى للنيتروجين الصلب ζ'-N 2 و κ-N 2. [ 39 ]

العقارات الكبيرة

فيعند درجة حرارة 58  كلفن، تبلغ أقصى مقاومة للضغط 0.24 ميجا باسكال . وتزداد هذه المقاومة مع انخفاض درجة الحرارة، لتصل إلى 0.54 ميجا باسكال عند 40.6 كلفن. ويتراوح معامل المرونة بين 161 و225 ميجا باسكال ضمن النطاق نفسه. [ 47 ] وتُعد هذه الخاصية مهمة لفهم سلوك الصفائح الجليدية والأنهار الجليدية النيتروجينية.    

الموصلية الحرارية للنيتروجين الصلب هي 0.7  واط /  متر /  كلفن . [ 48 ] تتغير الموصلية الحرارية بتغير درجة الحرارة ، وتُعطى العلاقة بالمعادلة : k = 0.1802 × T ...​​​​​     

تبلغ كثافة جليد النيتروجين 0.85  جم /  سم³ . [ 50 ] أما في حالته الصلبة ، فتُضغط البلورات معًا، وتكون كثافتها قريبة من كثافة الماء. وتعتمد الكثافة على درجة الحرارة، وتُعطى بالعلاقة: ρ = 0.0134 T² - 0.6981 T + 1038.1 كجم/م³ . [ 49 ] ويُعطى معامل التمدد الحجمي بالعلاقة: 2×10⁻⁶ T² - 0.0002 T + 0.006 K⁻¹ . [ 49 ] 

يبلغ معامل الانكسار عند 6328  أنغستروم 1.25 ولا يتغير تقريبًا مع درجة الحرارة. [ 50 ]

تبلغ سرعة الصوت في النيتروجين الصلب 1452  م/ث عند 20  كلفن و1222  م/ث عند 44  كلفن. وتتراوح السرعة الطولية من 1850  م/ث عند 5  كلفن إلى 1700  م/ث عند 35  كلفن. ومع ارتفاع درجة الحرارة، يتغير طور النيتروجين، فتنخفض السرعة الطولية بسرعة ضمن نطاق حراري ضيق إلى أقل من 1600  م/ث، ثم تنخفض ببطء إلى 1400  م/ث قرب نقطة الانصهار. أما السرعة العرضية فهي أقل بكثير، إذ تتراوح من 900 إلى 800  م/ث ضمن النطاق الحراري نفسه. [ 17 ]

معامل الحجم لنيتروجين الكبريت (sN₂ ) هو 2.16  جيجا باسكال عند 20  كلفن، و1.47  جيجا باسكال عند 44  كلفن. [ 17 ] عند درجات حرارة أقل من 30  كلفن، يتعرض النيتروجين الصلب للكسر الهش ، خاصةً إذا طُبِّق إجهاد سريع. فوق هذه الدرجة، يكون نمط الكسر هو الكسر المطيل . انخفاض درجة الحرارة بمقدار 10  كلفن يجعل النيتروجين الصلب أكثر صلابة بعشر مرات. [ 17 ]

تحت الضغط، يمكن للنيتروجين أن يشكل مركبات فان دير فالس بلورية مع جزيئات أخرى. ويمكنه أن يشكل طورًا معينيًا قائمًا مع الميثان عند ضغط يزيد عن 5 جيجا باسكال. [ 51 ] ومع الهيليوم، يتكون He(N2)11. [ 20 ] يتبلور النيتروجين مع الماء في كلاثرات النيتروجين ، وفي خليط مع الأكسجين والماء في كلاثرات الهواء . [ 52 ] 

الهيليوم

يمكن للنيتروجين الصلب إذابة 2  % مول من الهيليوم تحت الضغط في أطواره غير المنتظمة، مثل الطور γ. عند ضغط أعلى،  يتفاعل 9% مول من الهيليوم مع نيتروجين ε لتكوين مركب فان دير فالس بلوري سداسي مزدوج الانكسار . تحتوي وحدة الخلية على 22 ذرة نيتروجين وذرتي هيليوم. يبلغ حجمها 580  أنغستروم مكعب عند ضغط 11  جيجا باسكال، وينخفض ​​إلى 515  أنغستروم مكعب عند ضغط 14  جيجا باسكال. [ 20 ] وهي تشبه الطور ε. [ 53 ] عند ضغط 14.5  جيجا باسكال ودرجة حرارة 295  كلفن، تنتمي وحدة الخلية إلى المجموعة الفراغية P63 / m ، وقيم a = 7.936 أنغستروم و c = 9.360 أنغستروم. عند ضغط 28 جيجا باسكال ، يحدث تحول تصبح فيه اتجاهات جزيئات النيتروجين أكثر انتظامًا. عندما يتجاوز الضغط على He(N 2 ) 11 135 جيجا باسكال، تتغير المادة من شفافة إلى سوداء، وتتخذ شكلاً غير متبلور مشابه لـ η-N 2 . [ 54 ]    

الميثان

يمكن أن يتبلور النيتروجين الصلب مع وجود بعض الميثان الصلب (CH₄ ) . عند 55 كلفن ،  قد تصل النسبة المولية للميثان إلى 16.35% ، بينما تنخفض إلى 5% فقط عند 40 كلفن. في المقابل، قد يحتوي الميثان الصلب على بعض النيتروجين في بلوراته، بنسبة تصل إلى 17.31%. مع انخفاض درجة الحرارة، تقل كمية الميثان الذائبة في النيتروجين الصلب، ويحدث انخفاض كبير في ذوبانية الميثان في α-N₂ . تنتشر هذه المخاليط في أجرام النظام الشمسي الخارجي، مثل بلوتو، التي تحتوي أسطحها على كل من النيتروجين والميثان . [ 55 ] عند درجة حرارة الغرفة، يتشكل مركب كلاثريت من الميثان والنيتروجين بنسبة 1:1 عند ضغوط تزيد عن 5.6 جيجا باسكال. [ 51 ]  

أول أكسيد الكربون

جزيء أول أكسيد الكربون (CO) مشابه جدًا لجزيء النيتروجين في الحجم، ويمكنه أن يمتزج بجميع النسب مع النيتروجين الصلب دون تغيير البنية البلورية. كما وُجد أول أكسيد الكربون على سطحي بلوتو وتريتون بنسب تقل عن 1%. ويمكن الكشف عن تركيزه من خلال تغيرات عرض خط امتصاص الأشعة تحت الحمراء لأول أكسيد الكربون. [ 56 ]

الغازات النبيلة

يمكن أيضًا إدخال ذرات النيون أو الزينون في النيتروجين الصلب في طوري بيتا ودلتا. يؤدي إدخال النيون إلى دفع حدود طوري بيتا ودلتا إلى ضغوط أعلى. [ 57 ] كما أن الأرجون قابل للامتزاج بدرجة كبيرة مع النيتروجين الصلب. [ 57 ] بالنسبة لتركيبات الأرجون والنيتروجين التي تتراوح نسبة النيتروجين فيها بين 60% و70%، يبقى الشكل السداسي مستقرًا حتى  درجة حرارة الصفر المطلق. [ 58 ] يوجد مركب فان دير فالس من الزينون والنيتروجين عند ضغوط أعلى من 5.3 جيجا  باسكال. [ 57 ] وقد تم إثبات وجود مركب فان دير فالس من النيون والنيتروجين باستخدام مطيافية رامان . [ 57 ] صيغة هذا المركب هي (N₂ ) ₆Ne₇ . وله بنية سداسية، حيث a = 14.400 و c = 8.0940 عند ضغط 8 جيجا باسكال. لم يُعرف بعد مركب فان دير فالس مع الأرجون. [ 59 ] 

هيدروجين

مع ثنائي الديوتيريوم ، يوجد مركب الكلاثرات (N 2 ) 12 D 2 عند حوالي 70 جيجا باسكال . [ 60 ] 

الأكسجين

يمكن للنيتروجين الصلب أن يستبدل ما يصل إلى خُمس ذراته بالأكسجين (O₂ ) مع الحفاظ على بنيته البلورية نفسها. [ 61 ] ويمكن استبدال δ-N₂ بما يصل إلى 95% من O₂ مع الحفاظ على بنيته نفسها. أما الأكسجين الصلب ، فلا يمكن أن يحتوي على محلول صلب من النيتروجين (N₂) إلا على 5% أو أقل . [ 61 ]

يستخدم

يُستخدم النيتروجين الصلب في مزيج شبه صلب مع النيتروجين السائل لتبريد أسرع من استخدام النيتروجين السائل وحده، وهو أمر مفيد لتطبيقات مثل حفظ الحيوانات المنوية بالتجميد . [ 62 ] يُطلق على هذا المزيج شبه الصلب أيضًا اسم النيتروجين شبه الصلب [ 63 ] أو SN2. [ 64 ]

يُستخدم النيتروجين الصلب كقالب لتخزين ودراسة الأنواع الكيميائية التفاعلية، مثل الجذور الحرة أو الذرات المعزولة. [ 65 ] ومن استخداماته دراسة معقدات النيتروجين الجزيئي للمعادن بمعزل عن الجزيئات الأخرى. [ 66 ]

ردود الفعل

عند تشعيع النيتروجين الصلب ببروتونات أو إلكترونات عالية السرعة، تتشكل عدة جذور حرة نشطة، بما في ذلك النيتروجين الذري (N)، وأيونات النيتروجين الموجبة (N + )، وأيون ثنائي النيتروجين الموجب (N2 + ) ، وجذور ثلاثي النيتروجين (N3 و N3 + ) ، والأزيد ( N3− ) . [ 67 ]

ملحوظات

  1. ↑ داخل وحدة الخلية، تقع الذرات في المواضع ( x , x , 0)، (-x , -x , 0 )، ( ½ + x , ½ - x , ½ ) ، ( ½ - x , ½ + x , ½ ) حيث x = ( المسافة بين الذرات الجزيئية ) / ( √8a ) . يتوافق هذا مع اصطفاف الجزيئات في صفوف متقابلة قطريًا على المستوى ab. تتراص هذه الصفوف جنبًا إلى جنب مع إزاحة الجزيئات بمقدار نصف طولها لتشكيل طبقات في المستوى (001)، عموديًا على المحور c . ثم تتراص الطبقات فوق بعضها البعض، وتدور كل طبقة بزاويةبزاوية 90 درجة مقارنة بالمستوى الموجود أسفله.
  2. بسبب مبدأ عدم اليقين ، فإن دوال الموجة الإلكترونية لـ N2 لها امتداد لانهائي. الأبعاد المذكورة تتوافق مع حد قطع اعتباطي عند كثافة الإلكترون .0.0135  (e − )/Å 3 .
  3. ↑ تتغير درجة حرارة التحول الطوري ε-δ بشكل كبير مع الضغط. عند 2 جيجا باسكال، يحدث التحول عند حوالي 50 كلفن. [ 22 ]

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 إيريميتس، إم آي؛ غافريليوك، إيه جي؛ سيريبريانايا، إن آر؛ تروجان، آي إيه؛ دزيفينكو، دي إيه؛ بوهلر، آر؛ ماو، إتش كيه؛ هيملي، آر جيه (2004). "التحول البنيوي للنيتروجين الجزيئي إلى حالة ذرية أحادية الرابطة عند ضغوط عالية" (ملف PDF) . مجلة الفيزياء الكيميائية . 121 (22): 11296-1130 . Bibcode : 2004JChPh.12111296E . doi : 10.1063/1.1814074 . PMID: 15634085. S2CID : 25122837 .  
  2. ^ أولزيفسكي ، ك (1884). "مقالات جديدة عن تسييل الهيدروجين. التصلب والضغط النقدي للآزوت" . Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences (باللغة الفرنسية). 98 : 913 – 915.
  3. ↑ كوهين، إي جي دي (1 يناير 1977). "نحو الصفر المطلق: خلال القرون الثلاثة الماضية، أدت محاولات الاقتراب من الصفر المطلق لدرجة الحرارة إلى اكتشاف العديد من الظواهر المهمة، بما في ذلك الموصلية الفائقة والميوعة الفائقة". مجلة ساينتست الأمريكية . 65 (6): 752-758 . رمز Bibcode : 1977AmSci..65..752C . JSTOR 27848176 . 
  4. ↑ ميخالتشينكو، ر.س.؛ غيتمانيتس، ف.ف.؛ أرخيبوف، ف.ت. (سبتمبر 1972). "خصائص انتقال الحرارة في النيتروجين الصلب المسامي". مجلة الفيزياء الهندسية . 23 (3): 1075-1081 . Bibcode : 1972JEP....23.1075M . doi : 10.1007/BF00832213 . S2CID 121585322 . 
  5. 1 2 "التلال العائمة الغامضة على بلوتو" . ناسا. 2016-02-04 . تم الاطلاع عليه في 1 مايو 2016 .
  6. ↑ "رُصدت أنهار جليدية من النيتروجين المتدفق على سطح بلوتو بعد تحليق مركبة نيو هورايزونز" . ABC . 25 يوليو 2015. تاريخ الاطلاع: 6 أكتوبر 2015 .
  7. 1 2 ماكينون، ويليام ب.؛ كيرك، راندولف ل. (2014). "تريتون" . في سبون، تيلمان؛ بروير، دوريس؛ جونسون، تورنس (محررون). موسوعة النظام الشمسي ( الطبعة الثالثة). أمستردام؛ بوسطن: إلسيفير . ص 861-882 . ISBN   978-0-12-416034-7.
  8. ↑ "نبتون: الأقمار: تريتون" . ناسا . مؤرشف من الأصل في 15 أكتوبر 2011. تم الاطلاع عليه في 21 سبتمبر 2007 .
  9. ↑ ليد، ديفيد ر. (1990-1991). دليل سي آر سي للفيزياء والكيمياء (الطبعة 71 ). بوكا راتون، آن أربور، بوسطن: مطبعة سي آر سي، الصفحات 4-22 (صفحة واحدة).  
  10. 1 2 3 4 5 6 7 8 تونكوف، إي يو؛ بوناتوفسكي، على سبيل المثال (15 نوفمبر 2004). التحولات الطورية للعناصر تحت الضغط العالي . الصحافة اتفاقية حقوق الطفل. ص 126 – 132. ISBN  978-0-8493-3367-5.
  11. 1 2 3 موخيرجي، غوتام ديف؛ بوهلر، راينهارد (30 نوفمبر 2007). "منحنى انصهار النيتروجين تحت ضغط عالٍ وانتقال الطور السائل-السائل". رسائل المراجعة الفيزيائية . 99 (22) 225701. Bibcode : 2007PhRvL..99v5701M . doi : 10.1103/PhysRevLett.99.225701 . PMID 18233298 . 
  12. 1 2 فراي، ن.؛ شميت، ب. (ديسمبر 2009). "تسامي الجليد ذي الأهمية الفيزيائية الفلكية: مراجعة ببليوغرافية". علوم الكواكب والفضاء . 57 ( 14-15 ): 2053-2080 . Bibcode : 2009P & SS...57.2053F . doi : 10.1016/j.pss.2009.09.011 .
  13. ↑ عمر، م.ح.؛ دوكوبيل، ز. (1962-01-01). "بعض القياسات التكميلية على توازن البخار والسائل لنظام الهيدروجين-النيتروجين عند درجات حرارة أعلى من النقطة الثلاثية للنيتروجين". فيزيكا . 28 (1): 33-43 . Bibcode : 1962Phy....28...33O . doi : 10.1016/0031-8914(62)90089-7 . ISSN 0031-8914 . 
  14. ↑ سيدل، جي إم؛ ماريس، إتش جيه؛ ويليامز، إف آي بي؛ كاردون، جي جي (2 يونيو 1986). "التبريد الفائق للهيدروجين السائل". رسائل المراجعة الفيزيائية . 56 (22): 2380-2382 . رمز Bibcode : 1986PhRvL..56.2380S . doi : 10.1103/PhysRevLett.56.2380 . PMID 10032971 . 
  15. ↑ عمر، م.ح.؛ دوكوبيل، ز. (مايو 1962). "ذوبانية النيتروجين والأكسجين في الهيدروجين السائل عند درجات حرارة تتراوح بين 27 و33 كلفن". فيزيكا . 28 (5): 461-471 . Bibcode : 1962Phy....28..461O . doi : 10.1016/0031-8914(62)90033-2 .
  16. ↑ كوشنبرغر، توماس م.؛ غروهمان، ستيفن؛ أولريش، لوثار ر. (2015). "تقييم نظام تبريد مختلط ثنائي المراحل لتبريد الموصلات الفائقة ذات درجة الحرارة العالية تحت 60 كلفن" . وقائع الفيزياء . 67 : 227-232 . Bibcode : 2015PhPro..67..227K . doi : 10.1016/j.phpro.2015.06.039 .
  17. ياماشيتا ، ياسويوكي؛ كاتو ، مانابو؛ أراكاوا، ماساهيكو (يونيو 2010). "دراسة تجريبية للخواص الريولوجية للنيتروجين والميثان الصلب متعدد البلورات: آثارها على العمليات التكتونية على تريتون". إيكاروس . 207 ( 2 ) : 972-977 . Bibcode : 2010Icar..207..972Y . doi : 10.1016/j.icarus.2009.11.032 .
  18. 1 2 3 شوخ، أ. ف.؛ ميلز، ر. ل. (1970). "التركيب البلوري لثلاثة تعديلات من النيتروجين 14 والنيتروجين 15 تحت ضغط عالٍ". مجلة الفيزياء الكيميائية . 52 (12): 6000-6008 . Bibcode : 1970JChPh..52.6000S . doi : 10.1063/1.1672899 .
  19. 1 2 كرومر، د. ت.؛ ميلز، ر. ل.؛ شيفيري، د.؛ شوالبي، ل. أ. (15 يناير 1981). "بنية النيتروجين عند 49 كيلوبار و299 كلفن". مجلة أكتا كريستالوغرافيكا، القسم ب: علم البلورات البنيوي وكيمياء البلورات . 37 (1): 8-11 . رمز Bibcode : 1981AcCrB..37....8C . doi : 10.1107/S0567740881002070 .
  20. 1 2 3 4 5 فوس، دبليو إل؛ الاصبع، LW. هيملي، RJ. هو جين تاو، جي زد؛ ماو، هونج كونج؛ شوتن، JA (2 يوليو 1992). “مركب فان دير فال عالي الضغط في مخاليط النيتروجين والهيليوم الصلبة”. طبيعة . 358 (6381): 46– 48. بيب كود : 1992Natur.358...46V . دوى : 10.1038/358046a0 . S2CID 4313676 . 
  21. ↑ تاسيني، ليوناردو؛ غوريلي، فيديريكو؛ أوليفي، لورينزو (2005-02-04). "بنى درجات الحرارة العالية والاضطراب الاتجاهي في النيتروجين الصلب المضغوط" . مجلة الفيزياء الكيميائية . 122 (7): 074701. Bibcode : 2005JChPh.122g4701T . doi : 10.1063/1.1849154 . ISSN 0021-9606 . PMID 15743259 .  
  22. ↑ ميلز، آر إل؛ أولينجر، بارت؛ كرومر، دي تي (1986). "بنية ومخططات طور النيتروجين وأول أكسيد الكربون حتى 13 جيجا باسكال باستخدام حيود الأشعة السينية" . مجلة الفيزياء الكيميائية . 84 (5): 2837. Bibcode : 1986JChPh..84.2837M . doi : 10.1063/1.450310 .
  23. 1 2 3 كوتاكوسكي، ج.؛ ألبي، ك. (10 أبريل 2008). "حسابات المبادئ الأولى على النيتروجين الصلب: دراسة مقارنة للأطوار عالية الضغط". مجلة Physical Review B. 77 ( 14) 144109. Bibcode : 2008PhRvB..77n4109K . doi : 10.1103/PhysRevB.77.144109 .
  24. ↑ NIMS. "قاعدة بيانات مواد العمل الذري" . تم الاطلاع عليها في 3 أكتوبر 2015 .
  25. ↑ لانيل، دومينيك؛ ترايبل، فلوريان؛ أسلاندوكوف، أندريه؛ سبندر، جيمس؛ رانييري، أومبرتولوكا؛ فيدوتينكو، تيموفي؛ جلازيرين، كونستانتين؛ برايت، إليانور لورانس؛ شاريتون، ستيلا؛ براكابينكا، فيتالي ب.؛ أبريكوسوف، إيغور أ.؛ دوبروفينسكي، ليونيد؛ دوبروفينسكايا، ناتاليا (2023-10-05). "العنوان: تحديد بنية ζ-N2 من حيود الأشعة السينية أحادي البلورة واقتراح نظري لتكوين النيتروجين غير المتبلور" . Nature Communications . 14 (1): 6207. doi : 10.1038/s41467-023-41968-2 . ISSN 2041-1723 . PMC 10556017 . PMID 37798268 .   
  26. 1 2 3 غونشاروف، أ.؛ غريغوريانز، إ. (15 أبريل 2004). النيتروجين الصلب في ظروف قاسية من الضغط ودرجة الحرارة العالية . مجموعات خاصة من مختبر لورانس ليفرمور الوطني (تقرير). الكيمياء في الظروف القاسية. مؤرشف (PDF) من الأصل في 28 يناير 2017. تم الاسترجاع في 6 ديسمبر 2021 .
  27. ↑ غريغوريانز، إي.؛ غونشاروف، أ.ف.؛ هيملي، ر.ج.؛ ماو، هـ.ك.؛ سومايازولو، م.؛ شين، ج. (13 ديسمبر 2002). "أدلة رامان والأشعة تحت الحمراء والأشعة السينية على وجود أطوار جديدة للنيتروجين عند ضغوط ودرجات حرارة عالية". مجلة فيزيكال ريفيو ب . 66 (22) 224108. رمز Bibcode : 2002PhRvB..66v4108G . doi : 10.1103/physrevb.66.224108 .
  28. ↑ تيرنبول، ر.؛ هانفلاند، م.؛ بينز، ج.؛ مارتينيز-كاناليس، م.؛ فروست، م.؛ ماركيز، م.؛ هاوي، ر.؛ غريغوريانز، إ. (9 نوفمبر 2018). "طور معقد بشكل غير عادي من النيتروجين الكثيف في ظروف قاسية" . نيتشر كوميونيكيشنز . 9 (1): 4717. Bibcode : 2018NatCo...9.4717T . doi : 10.1038/s41467-018-07074-4 . PMC 6226474. PMID 30413685 .  
  29. ↑ "نيتروجين أسود لم يُرَ من قبل يحل لغزاً في الجدول الدوري" . نيو أطلس . 2 يونيو 2020. تاريخ الاطلاع: 16 يوليو 2020 .
  30. ↑ "النيتروجين الأسود" - علماء يحلون لغزًا من الجدول الدوري . المصدر: SciTechDaily. 6 يونيو 2020
  31. ↑ لانيل، دومينيك؛ وينكلر، بيورن؛ فيدوتينكو، تيموفي؛ باخوموفا، آنا؛ شاريتون، ستيلا؛ ميلمان، فيكتور؛ براكابينكا، فيتالي؛ دوبروفينسكي، ليونيد؛ دوبروفينسكايا، ناتاليا (28 مايو 2020). "متآصل نيتروجيني بوليمري عالي الضغط ذو بنية الفوسفور الأسود". رسائل المراجعة الفيزيائية . 124 (21) 216001. arXiv : 2003.02758 . Bibcode : 2020PhRvL.124u6001L . doi : 10.1103/PhysRevLett.124.216001 . ISSN 0031-9007 . PMID 32530671 . S2CID 212414928 .   
  32. ↑ ديلبرت، كارولين (4 يونيو 2020). "علماء يصنعون النيتروجين الأسود" . مجلة بوبيولار ميكانيكس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 يوليو 2020 .
  33. ↑ علم المعادن تحت الضغط العالي للغاية: فيزياء وكيمياء باطن الأرض العميق . هيملي، راسل ج. (راسل جوليان). واشنطن العاصمة: الجمعية المعدنية الأمريكية. 1998. ISBN 0-939950-48-0. OCLC 40542380 . {{cite book}}صيانة CS1: أخرى ( رابط )
  34. ↑ لانيل، د.؛ جينست، ج.؛ ويك، ج.؛ مزوار، م.؛ لوبير، ب. (11 فبراير 2019). "تخليق طور نيتروجيني بوليمري سداسي الطبقات عند ضغط يقارب 250 جيجا باسكال". رسائل المراجعة الفيزيائية . 122 (6) 066001. رمز Bibcode : 2019PhRvL.122f6001L . doi : 10.1103/PhysRevLett.122.066001 . ISSN 0031-9007 . PMID 30822079. S2CID 73462260 .   
  35. ١ ٢ هيرشبرغ، باراك؛ كريلوف، آنا آي؛ جيربر، آر. بيني (يناير ٢٠١٤). "الحسابات تتنبأ بوجود بلورة جزيئية مستقرة لـ N8" (ملف PDF) . مجلة Nature Chemistry . ٦ (١): ٥٢-٥٦ . Bibcode : 2014NatCh...6...52H . doi : 10.1038/nchem.1818 . ISSN 1755-4349 . PMID 24345947 .  
  36. ↑ دوال، ساكون؛ ريو، يونغ جاي؛ كيم، مينسوب؛ يو، تشونغ شيك؛ بانغ، سورا؛ كيم، كيونغ تاي؛ هور، نام هوي (2018-04-07). "تحويل أزيد الهيدرازينيوم إلى جزيء N8 عند ضغط 40 جيجا باسكال" . مجلة الفيزياء الكيميائية . 148 (13): 134310. Bibcode : 2018JChPh.148m4310D . doi : 10.1063/1.5021976 . ISSN 0021-9606 . OSTI 1432864. PMID 29626901 .   
  37. 1 2 غريشنر، مايكل جيه؛ تشانغ، مينغ؛ ماجومدار، أرناب؛ ليو، هانيو؛ بينغ، فينغ؛ تسيه، جون إس؛ ياو، يانسون (2016). "شكل جديد من أشكال النيتروجين كمادة عالية الكثافة الطاقية". مجلة الكيمياء الفيزيائية أ . 120 (18): 2920-2925 . Bibcode : 2016JPCA..120.2920G . doi : 10.1021/acs.jpca.6b01655 . PMID 27088348 . 
  38. ↑ تشيان، و.؛ مارديوكوف، أ.؛ شراينر، ب. ر. (2025). "تحضير متآصل نيتروجيني محايد سداسي النيتروجين C2h - N6 " . مجلة نيتشر . 642 (8067): 356-360 . Bibcode : 2025Natur.642..356Q . doi : 10.1038/ s41586-025-09032-9 . PMC 12158757. PMID 40500322 .  
  39. 1 2 3 بلاشينكا، دوسان؛ مارتونياك، رومان (7 مارس 2015). "مسارات التحول في النيتروجين الصلب عالي الضغط: من النيتروجين الجزيئي N2 إلى cg-N البوليمري". مجلة الفيزياء الكيميائية . 142 (9): 094505. arXiv : 1412.1246 . Bibcode : 2015JChPh.142i4505P . doi : 10.1063/1.4908161 . PMID 25747092. S2CID 119112608 .  
  40. ↑ غريغوريانز، يوجين؛ غونشاروف، ألكسندر ف.؛ هيملي، راسل ج.؛ ماو، هو-كوانغ (13 يوليو 2001). "النيتروجين غير المتبلور تحت ضغط عالٍ". مجلة Physical Review B. 64 ( 5) 052103. arXiv : cond-mat/0105101v1 . Bibcode : 2001PhRvB..64e2103G . doi : 10.1103/PhysRevB.64.052103 . S2CID 119343638 . 
  41. ↑ مايلهوت، سي.؛ يانغ، إل إتش؛ ماكماهون، إيه كيه (1 ديسمبر 1992). "النيتروجين البوليمري" . مجلة Physical Review B. 46 ( 22): 14419–14435 . Bibcode : 1992PhRvB..4614419M . doi : 10.1103/PhysRevB.46.14419 . PMID 10003540 . 
  42. 1 2 بوهلر، راينهارد (نوفمبر 2005). "خلايا الماس والمواد الجديدة" . مواد اليوم . 8 (11): 34-42 . doi : 10.1016/S1369-7021(05)71158-5 .
  43. ↑ إيريميتس، ميخائيل إي.؛ غافريليوك، ألكسندر جي.؛ تروجان، إيفان أ.؛ دزيفينكو، ديمترو أ.؛ بوهلر، راينهارد (4 يوليو 2004). "الشكل المكعب أحادي الرابطة للنيتروجين". مجلة نيتشر ماتيريالز . 3 (8): 558-563 . Bibcode : 2004NatMa...3..558E . doi : 10.1038/nmat1146 . PMID: 15235595. S2CID : 38483662 .  
  44. ↑ يو، تشونغ شيك (فبراير 2003). "مواد صلبة وظيفية ممتدة جديدة في ظروف قاسية" . DTIC . ص 11. مؤرشف من الأصل في 4 مارس 2016. تم الاطلاع عليه في 5 أكتوبر 2015 . 
  45. ↑ بوندارتشوك، سيرجي ف.؛ مينايف، بوريس ف. (2017). "شكل نيتروجين ثلاثي التناظر ذو كثافة طاقة فائقة ورابطة أحادية - توأم كيميائي للشكل المكعب غوش للنيتروجين" . الكيمياء الفيزيائية والكيمياء الفيزيائية . 19 (9): 6698-6706 . Bibcode : 2017PCCP...19.6698B . doi : 10.1039/C6CP08723J . PMID 28210733 - عبر الجمعية الملكية للكيمياء. 
  46. ↑ ما، يانمينغ؛ أوغانوف، أرتيم ر.؛ لي، تشنوي؛ شي، يو؛ كوتاكوسكي، جاني (9 فبراير 2009). "بنى جديدة عالية الضغط للنيتروجين البوليمري". رسائل المراجعة الفيزيائية . 102 (6) 065501. رمز Bibcode : 2009PhRvL.102f5501M . doi : 10.1103/PhysRevLett.102.065501 . PMID 19257600 . 
  47. ↑ بيدرسون، آر سي؛ ميلر، سي دي؛ أرفيدسون، جي إم؛ بلونت، كيه؛ شولز، إم. (1998). "المشاكل المتعلقة بتحديد الخواص الميكانيكية للنيتروجين الصلب ومركب من النيتروجين الصلب ورغوة الألومنيوم (40 كلفن - 61 كلفن)" . في: بالاشاندران، يو بي؛ غوبسر، دي جي؛ هارتويغ، كيه تي؛ ريد، آر؛ وارنز، دبليو إتش؛ باردوس، في إيه (محررون). التطورات في هندسة التبريد (المواد) . المجلد 44. سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا . الصفحات 339-347 . ISBN       978-1-4757-9056-6.
  48. ↑ كوك، ت.؛ ديفي، ج. (يونيو 1976). "كثافة وموصلية حرارية للنيتروجين الصلب وثاني أكسيد الكربون". علم التبريد . 16 (6): 363-369 . Bibcode : 1976Cryo...16..363C . doi : 10.1016/0011-2275(76)90217-4 .
  49. 1 2 3 4 تروبريدج، أ. ج.؛ ميلوش، هـ. ج.؛ ستيكلوف، ج. ك.؛ فريد، أ. م. (1 يونيو 2016) . "الحمل الحراري القوي كتفسير لتضاريس بلوتو المضلعة". مجلة نيتشر . 534 (7605): 79-81 . Bibcode : 2016Natur.534...79T . doi : 10.1038/nature18016 . PMID 27251278. S2CID 6743360 .  قسم الأساليب
  50. 1 2 ساتوري، م.أ؛ دومينغو، م.؛ لونا، ر.؛ سانتونجا، س. (30 نوفمبر 2004). "كثافة الميثان والنيتروجين عند درجات حرارة مختلفة" (ملف PDF) . سبرينغر . تم الاطلاع عليه في 1 أكتوبر 2015 .
  51. 1 2 ألدوس، كاثرين؛ ديغرينييه، سيرج (2008). "أطوار صلبة جديدة من نوع فان دير فالس في النظام الثنائي للميثان والنيتروجين" (ملف PDF) . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 سبتمبر 2015 .
  52. ↑ شوكرو، ماثيو؛ كيفر، سوزان و.؛ لو، شينلي؛ توبي، غابرييل (2013). "هيدرات الكلاثرات: آثارها على عمليات التبادل في النظام الشمسي الخارجي". مجلة علوم النظام الشمسي ICES . مكتبة الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء. المجلد 356. الصفحات 409-454 . doi : 10.1007/978-1-4614-3076-6_12 . ISBN   978-1-4614-3075-9.
  53. ↑ أولينيك، هـ؛ جيفكوت، أ.ب. (15 ديسمبر 1997). "دراسات رامان تحت ضغط عالٍ لمزيج من النيتروجين والهيليوم حتى 40 جيجا باسكال". مجلة الفيزياء: المادة المكثفة . 9 (50): 11219-11226 . Bibcode : 1997JPCM....911219O . doi : 10.1088/0953-8984/9/50/022 . S2CID 250867438 . 
  54. ↑ نينيت، س. (1 يناير 2011). "الخواص البنيوية والاهتزازية لمركب فان دير فالس (N2 ) 11He حتى 135 جيجا باسكال" (ملف PDF) . مجلة Physical Review B. 83 ( 13) 134107. Bibcode : 2011PhRvB..83m4107N . doi : 10.1103/PhysRevB.83.134107 .
  55. ↑ بروتوبابا، س.؛ غروندي، و.م.؛ تيغلر، س.س.؛ بيرغونيو، ج.م. (يونيو 2015). "معاملات امتصاص نظام الجليد الثنائي للميثان والنيتروجين: دلالات على بلوتو". إيكاروس . 253 : 179-188 . arXiv : 1503.00703 . Bibcode : 2015Icar..253..179P . doi : 10.1016/j.icarus.2015.02.027 . S2CID 96796422 . 
  56. ↑ كويريكو، إريك؛ شميت، برنارد (يوليو 1997). "دراسة طيفية لثاني أكسيد الكربون المخفف في جليد النيتروجين: تطبيقات على تريتون وبلوتو". إيكاروس . 128 (1): 181-188 . Bibcode : 1997Icar..128..181Q . doi : 10.1006/icar.1997.5710 .
  57. 1 2 3 4 كوي، م. إي.؛ شوتين، ج. أ. (1 نوفمبر 1999). "دراسة رامان تحت ضغط عالٍ للذوبانية المتبادلة وتكوين المركبات في Xe-N2 وNeN2" (ملف PDF) . مجلة Physical Review B. 60 ( 18): 12635-12643 . Bibcode : 1999PhRvB..6012635K . doi : 10.1103/PhysRevB.60.12635 . S2CID 122473674 . 
  58. ↑ نوزي، شويتشي؛ كلاين، مايكل ل. (أكتوبر 1985). "دراسة ديناميكيات الجزيئات لسبيكة (N2)67(Ar)29". المجلة الكندية للفيزياء . 63 (10): 1270-1273 . Bibcode : 1985CaJPh..63.1270N . doi : 10.1139/p85-209 .
  59. ↑ لوتز، إتش تي؛ شوتين، جيه إيه (19 يونيو 2001). "سلوك الطور لنظام النيتروجين-الأرجون عند الضغوط العالية: دراسة باستخدام مطيافية رامان". مجلة Physical Review B. 64 ( 2) 024103. Bibcode : 2001PhRvB..64b4103L . doi : 10.1103/PhysRevB.64.024103 .
  60. ↑ كيم، مينسوب؛ يو، تشونغ-شيك (2011). "تفاعل تنافري شديد في مركب D2–N2 جديد مُتضمن تحت ضغط عالٍ: أدلة من رامان والأشعة السينية". مجلة الفيزياء الكيميائية . 134 (4): 044519. Bibcode : 2011JChPh.134d4519K . doi : 10.1063/1.3533957 . PMID 21280760 . 
  61. 1 2 سيهاشاكر، د.؛ لوبير، ب. (15 أكتوبر 2004). "مخاليط الأكسجين/النيتروجين تحت الضغط: دراسة بنيوية لمخطط الطور الثنائي عند 295 كلفن". مجلة Physical Review B. 70 ( 13) 134105. Bibcode : 2004PhRvB..70m4105S . doi : 10.1103/PhysRevB.70.134105 .
  62. ↑ سانسينينا، م؛ سانتوس، م.ف؛ زاريتسكي، ن؛ شيريف، ج (مايو 2012). "مقارنة انتقال الحرارة في النيتروجين السائل والنيتروجين المثلج من خلال المحاكاة العددية لمعدلات التبريد للقشات الفرنسية المستخدمة في حفظ الحيوانات المنوية بالتجميد" . علم التكاثر . 77 (8): 1717-1721 . doi : 10.1016/j.theriogenology.2011.10.044 . PMID 22225685 . 
  63. ↑ شوت، إليان؛ بيتشيولو، غريس لي؛ كابلان، ديفيد س. (2004). المنتجات الطبية المُهندسة للأنسجة (TEMPs) . الجمعية الأمريكية لاختبار المواد الدولية. ص 8. ISBN  978-0-8031-3471-3.
  64. ^ بوركو، إليونورا. سيوتي، باتريسيا؛ فينتورولي ، ستيفانو (2012/12/06). دليل حفظ البويضات البشرية بالتبريد . مطبعة جامعة كامبريدج. ص. 33. ردمك  978-1-139-85102-2.
  65. ↑ بيكر، إدوين د.؛ بيمينتل، جورج س. (1956). "دراسات طيفية للجزيئات المتفاعلة باستخدام طريقة العزل المصفوفي". مجلة الفيزياء الكيميائية . 25 (2): 224. Bibcode : 1956JChPh..25..224B . doi : 10.1063/1.1742860 .
  66. ↑ أوزين، جيفري أ.؛ فويت، أنتوني فاندر (15 أكتوبر 1973). "مركبات ثنائية النيتروجين للروديوم، Rh(N2)n (حيث n = 1-4)، في مصفوفات درجات الحرارة المنخفضة" . المجلة الكندية للكيمياء . 51 (20): 3332-3343 . doi : 10.1139/v73-498 .
  67. ↑ وو، يو جونغ؛ تشين، هوي فين؛ تشوانغ، شيانغ جيون؛ هوانغ، تزو بينغ (10 ديسمبر 2013). "أطياف امتصاص الأشعة فوق البنفسجية البعيدة لـ N3 و N2+ الناتجة عن اصطدام الإلكترونات بغاز N2" . المجلة الفيزيائية الفلكية . 779 (1): 40. Bibcode : 2013ApJ...779...40W . doi : 10.1088/0004-637X/779/1/40 .